CN111174119A - 一种led柔性灯丝的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED柔性灯丝的制作方法，通过对锡膏量的控制，有效降低了LED柔性灯丝在封泡高温下造成的大比例短路不良。同时，通过对回流焊的温度区间设置，使锡膏中的助焊剂有效挥发，焊接强度增强，使LED柔性灯丝能够正常进入量产，即保证足够高的良品率。本发明提供一种成熟的LED柔性灯丝生产工艺，实现LED芯片的焊接面积均匀、高度适中、焊接强度高、推拉力良好、助焊剂残留少、产品可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域，更具体地说，涉及一种LED柔性灯丝的制作方法。
背景技术
现有技术的LED柔性灯丝制作工艺尚处于不够成熟的阶段，导致生产过程中，容易因基板焊盘尺寸小而出现大比例的LED芯片虚焊、短路等异常现象。而且，现有技术常见的回流焊的温度曲线设置不合理，容易出现助焊剂残留影响可靠性等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种LED柔性灯丝的制作方法，能够确保LED芯片的焊接面积均匀、高度适中、焊接强度高、推拉力良好、助焊剂残留少、产品可靠性高。
本发明的技术方案如下：
一种LED柔性灯丝的制作方法，柔性基板的正面设置铜箔及焊盘，柔性基板固定在夹具中，将液态状的锡膏点到焊盘表面，然后通过固晶设备吸附LED芯片贴于焊盘上，得到半成品；再经过回流焊设备进行回流焊接；最后，经点胶、烘烤、切分，得到LED柔性灯丝；锡膏覆盖焊盘的面积控制在90-110％之间。
作为优选，液态状的锡膏存放于带自动转轴的圆盘中，通过自动点胶机台的针头伸入圆盘中沾取锡膏；通过控制针头伸入圆盘的深度进而控制沾取的锡膏量的大小。
作为优选，回流焊设备分别设置有预热温区、加热温区、第一回流温区、第二回流温区、降温温区；其中，预热温区为常温至80℃，持续时间为200s至300s；加热温区为80℃至285℃，持续时间为100s至150s；第一回流温区为260℃至285℃，持续时间为40s至80s；第二回流温区为260℃至180℃，持续时间为100s至150s；降温温区为180℃至常温，持续时间为60s至120s。
作为优选，从常温至最高温的时长不超过6min。
作为优选，回流焊设备的温度升高速率不大于3℃/s，温度降低速率不大于6℃/s。
作为优选，回流焊设备的链速为2.5mm/s至10mm/s。
作为优选，锡膏的组分按质量比包括银2.6-2.8％、锡85-89％、铜0.4-0.46％、树脂4-6％、活性剂2-3％、有机溶剂4-5％。
作为优选，锡膏的熔化温度为205℃至245℃。
作为优选，半成品拼版流片间隔不小于3cm。
本发明的有益效果如下：
本发明所述的LED柔性灯丝的制作方法，通过对锡膏量的控制，有效降低了LED柔性灯丝在封泡高温下造成的大比例短路不良。同时，通过对回流焊的温度区间设置，使锡膏中的助焊剂有效挥发，焊接强度增强，使LED柔性灯丝能够正常进入量产，即保证足够高的良品率。
本发明提供一种成熟的LED柔性灯丝生产工艺，实现LED芯片的焊接面积均匀、高度适中、焊接强度高、推拉力良好、助焊剂残留少、产品可靠性高。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是回流焊工作参数曲线图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。
本发明为了解决现有技术存在的LED芯片虚焊、短路等异常现象，助焊剂残留影响可靠性等不足，提供一种成熟的LED柔性灯丝生产工艺，针对生产工艺中的关键工序——上锡膏及回流焊的温度管控，使LED芯片的焊接面积均匀、高度适中、焊接强度高、推拉力良好、助焊剂残留少、产品可靠性高。
本发明提供一种LED柔性灯丝的制作方法，其中，所述的LED柔性灯丝包括柔性基板、LED芯片和荧光胶等，柔性基板的材质为O态铝或FPC，柔性基板规律排布有多个铜箔，铜箔走线的两端分别形成正极和负极，正负极的铜箔表面焊有金属pin脚。如图1所示，本发明的主要步骤为：柔性基板的正面设置铜箔及焊盘，柔性基板固定在夹具中，将液态状的锡膏点到焊盘表面，然后通过固晶设备吸附LED芯片贴于焊盘上，得到半成品；再经过回流焊设备进行回流焊接；最后，经点胶、烘烤、切分，得到LED柔性灯丝。由于点锡膏过多会造成冒出锡珠，进而造成正负极短路，过少会造成虚焊，焊盘强度弱等可靠性问题，本发明为了控制LED芯片的焊接面积均匀、高度适中、焊接强度高，将锡膏覆盖焊盘的面积控制在90-110％之间。
当实施为自动化工艺时，将设置有铜箔及焊盘的柔性基板固定在夹具中，液态状的锡膏存放于带自动转轴的圆盘中，通过自动点胶机台的针头伸入圆盘中沾取锡膏，然后将锡膏点在焊盘表面。其中，通过控制针头伸入圆盘的深度进而控制沾取的锡膏量的大小。
本发明中，回流焊设备分别设置有预热温区、加热温区、第一回流温区、第二回流温区、降温温区；其中，预热温区为常温至80℃，持续时间为200s至300s；加热温区为80℃至285℃，持续时间为100s至150s；第一回流温区为260℃至285℃，持续时间为40s至80s；第二回流温区为260℃至180℃，持续时间为100s至150s；降温温区为180℃至常温，持续时间为60s至120s。
本实施例中，锡膏的组分按质量比包括银2.6-2.8％、锡(超微锡粉1-15um)85-89％、铜0.4-0.46％、树脂4-6％、活性剂2-3％、有机溶剂(含松香)4-5％。锡膏固化后性能为：熔点215-225℃、热膨胀系数30ppm/℃、导热系数50-70W/M*K、电阻率13Mw*cm、剪切拉伸强度17N/mm2@100℃、抗拉强度35-49Mpa。锡膏的熔化温度为205℃至245℃，回流焊设备的链速为2.5mm/s至10mm/s。从常温至最高温的时长不超过6min。
如果升温速率过快，则会造成锡膏中的助焊剂成分急速软化倒塌，因锡膏中的锡粉为球形，有可能被软化的助焊剂带着流移。合适的升温速率可使助焊剂成分先挥发，助焊剂的粘度增加，可防止锡粉流移。同时，若加热温度过快，温度的分布不均匀，容易发生焊接不良。因此，合适的升温速率可以使助焊剂的挥发物充分散发，降低残留比例。
回流焊设备的温度升高速率不大于3℃/s，温度降低速率不大于6℃/s，使锡膏的熔化完全，焊接空洞率范围在0-30％，助焊剂的挥发充分，可以增加产品可靠性。
由于温度的上升与下降均需要一定的时间，如图2所示，当设定预热温区、加热温区、第一回流温区、第二回流温区、降温温区与各温区的加热时长后，实际工作过程中，在预热温区至降温温区，本实施例中，从常温25℃上升至285℃，再下降至180℃，直至常温25℃，将形成更多段温区，如表1所示。
表1：回流焊工作参数
为了保证均匀受热，所述的半成品拼版流片间隔不小于3cm。
上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定。只要是依据本发明的技术实质，对上述实施例进行变化、变型等都将落在本发明的权利要求的范围内。
Claims (9)
1.一种LED柔性灯丝的制作方法，柔性基板的正面设置铜箔及焊盘，柔性基板固定在夹具中，将液态状的锡膏点到焊盘表面，然后通过固晶设备吸附LED芯片贴于焊盘上，得到半成品；再经过回流焊设备进行回流焊接；最后，经点胶、烘烤、切分，得到LED柔性灯丝；其特征在于，锡膏覆盖焊盘的面积控制在90-110％之间。
2.根据权利要求1所述的LED柔性灯丝的制作方法，其特征在于，液态状的锡膏存放于带自动转轴的圆盘中，通过自动点胶机台的针头伸入圆盘中沾取锡膏；通过控制针头伸入圆盘的深度进而控制沾取的锡膏量的大小。
3.根据权利要求1所述的LED柔性灯丝的制作方法，其特征在于，回流焊设备分别设置有预热温区、加热温区、第一回流温区、第二回流温区、降温温区；其中，预热温区为常温至80℃，持续时间为200s至300s；加热温区为80℃至285℃，持续时间为100s至150s；第一回流温区为260℃至285℃，持续时间为40s至80s；第二回流温区为260℃至180℃，持续时间为100s至150s；降温温区为180℃至常温，持续时间为60s至120s。
4.根据权利要求3所述的LED柔性灯丝的制作方法，其特征在于，从常温至最高温的时长不超过6min。
5.根据权利要求3所述的LED柔性灯丝的制作方法，其特征在于，回流焊设备的温度升高速率不大于3℃/s，温度降低速率不大于6℃/s。
6.根据权利要求3所述的LED柔性灯丝的制作方法，其特征在于，回流焊设备的链速为2.5mm/s至10mm/s。
7.根据权利要求3所述的LED柔性灯丝的制作方法，其特征在于，锡膏的组分按质量比包括银2.6-2.8％、锡85-89％、铜0.4-0.46％、树脂4-6％、活性剂2-3％、有机溶剂4-5％。
8.根据权利要求7所述的LED柔性灯丝的制作方法，其特征在于，锡膏的熔化温度为205℃至245℃。
9.根据权利要求1或3所述的LED柔性灯丝的制作方法，其特征在于，半成品拼版流片间隔不小于3cm。
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